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随着电气化铁路运营范围的不断扩大和列车速度的提高,同时也大大提高了对接触网可靠性的要求。接触网体系兼有高柔性、大跨度等特点,并且具有很强的非线性,对风荷载非常敏感。由于南疆线、兰新线穿越国内众多强风地区,由风载所致的损坏是接触网体系经常发生破坏的形式之一。而锚段关节作为电力机车受电弓在相邻锚段间受流的过渡区,一旦出现故障将导致列车停驶,严重影响着接触网体系的安全可靠性。因此其安全问题已经成为兰新线铁路电气化改造的难点之一。 本论文以新疆铁路强风地区某段接触网的四跨绝缘锚段关节为研究对象,利用通用大型有限元分析软件ANSYS强大的非线性处理能力和APDL命令流语言,综合考虑锚段关节结构特点和零部件材料特性,引入了双线性随动强化模型,建立了包括悬挂结构、支持结构和支柱等完整的锚段关节有限元计算模型。在此基础上,采用非线性瞬态分析法,主要分析了在不同平均风速的脉动风载荷下,悬挂结构参数对锚段关节防风性的影响。并与传统的风载荷计算方法(以平均风作为载荷的静态计算)进行了对比分析,为接触网体系风载荷的设计提供了一定的参考。同时还利用ANSYS的大变形预应力的模态分析,针对悬挂结构参数对锚段关节振动特性(自然频率和振型)的影响做了一定的研究。 在锚段关节零部件可靠性方面,本文用ANSYS软件计算出结构在不同工况下的应力分布,在运用应力一强度干涉理论的基础上引入了模糊数学的相关理论和方法,找出了适合锚段关节零部件可靠度计算的隶属函数,然后利用数值计算软件MATLAB,对锚段关节的定位器进行了可靠度计算。并与常规可靠度计算进行了对比分析。还对不同隶属函数对定位器模糊可靠度计算的影响做了研究,以及同一种隶属函数但取不同阀值时对锚段关节零部件模糊可靠度计算的影响进行了分析。使得常规的可靠度计算模型得到了一定的改进。